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置换器组件及超低温制冷机


技术摘要:
本发明的课题在于抑制多级式超低温制冷机的性能下降并且缩短总长度。置换器组件的十字形连接器具备第1连接器销(24a)和第2连接器销(24b),并且十字形连接器以使第2置换器相对于第1置换器能够前后左右倾斜的方式将第2置换器上盖部(22a)连结于第1置换器下盖部(20b)。第1连  全部
背景技术:
超低温制冷机(例如,吉福德-麦克马洪(Gifford-McMahon;GM)制冷机)具有为了 使工作气体的膨胀空间的容积周期性地发生变化而进行往复移动的置换器。通过使膨胀空 间的压力与膨胀空间的周期性的容积变动同步地发生变动,在超低温制冷机中构成制冷循 环。 专利文献1:日本特开2015-140991号公报 具有置换器的超低温制冷机的整体形状容易在轴向上变长。这是因为置换器具有 在轴向上细长延伸的形状,并且在轴向上往复移动。若为二级式等多级式超低温制冷机,则 两个置换器在轴向上彼此连结,因此超低温制冷机的总长度会变得更长。 通常,两个置换器并不是刚性连结的,而是像万向接头那样连结成一个置换器相 对于另一个置换器能够在一定程度的角度范围内倾斜。典型的置换器连结部由圆柱状的连 接杆和两个销构成。一个置换器的下端和连接杆的上端被一个销连结成能够彼此转动,连 接杆的下端和另一个置换器的上端被另一个销连结成能够彼此转动,这两个销分别沿着与 轴向(例如z方向)垂直的第1方向(例如x方向)及第2方向(例如y方向)延伸。连接杆具有沿 轴向延伸的形状。因此,这种置换器连结部可能会导致超低温制冷机的总长度增加。 若缩短置换器本身的长度,则超低温制冷机的总长度会减小。然而,在大多数情况 下,在置换器内安装有蓄冷材料,因此缩短置换器意味着减少蓄冷材料的量。蓄冷材料的减 少可能导致超低温制冷机的性能下降,因此不优选。 作为缩短总长度的另一方案,还提出有仅由一个销连结两个置换器的方案。但是, 与万向接头型的连结相比,在该连结结构中,两个置换器之间的角度及倾斜方向的可调范 围会受限。由此,根据使用现场中的超低温制冷机的设置姿势,可能会给超低温制冷机的性 能带来影响。
技术实现要素:
本发明的一种实施方式的示例性目的之一在于抑制多级式超低温制冷机的性能 下降并且缩短总长度。 根据本发明的一种实施方式提供一种置换器组件,其具备:第1置换器,具备第1置 换器下盖部,并且第1置换器沿着置换器中心轴延伸;第2置换器,具备第2置换器上盖部,并 且第2置换器上盖部沿着置换器中心轴而与第1置换器下盖部相邻配置;及十字形连接器, 具备第1连接器销及第2连接器销,并且十字形连接器以使第2置换器相对于第1置换器能够 3 CN 111578551 A 说 明 书 2/8 页 前后左右倾斜的方式将第2置换器上盖部连结于第1置换器下盖部,第1置换器下盖部具有: 第1凹部,容纳第2置换器上盖部;及一对第1销孔,夹着置换器中心轴而在第1凹部的两侧沿 着径向贯穿第1置换器下盖部,第1连接器销以与置换器中心轴正交的方式插通于一对第1 销孔。第2置换器上盖部具有:第2凹部,位于第1凹部内;及一对第2销孔,夹着置换器中心轴 而在第2凹部的两侧沿着径向贯穿第2置换器上盖部,第2连接器销以与置换器中心轴正交 的方式插通于一对第2销孔。第2连接器销具有以与一对第1销孔直线状排列的方式位于第2 凹部内的横向孔,第1连接器销与第2连接器销在横向孔处垂直相交。 根据本发明的一种实施方式提供一种超低温制冷机,其具备上述置换器组件。 另外,上述构成要件的任意组合或将本发明的构成要件或表述在方法、装置、系统 等之间相互替换而得的实施方式也作为本发明的实施方式而有效。 根据本发明,能够抑制多级式超低温制冷机的性能下降并且缩短总长度。 附图说明 图1是示意地表示实施方式所涉及的超低温制冷机的图。 图2是示意地表示实施方式所涉及的置换器组件的分解立体图。 图3中(a)至(c)是表示实施方式所涉及的置换器组件的组装步骤的示意图。 图4是表示实施方式所涉及的十字形连接器的示意立体图。 图5中(a)是实施方式所涉及的置换器组件的连结部的沿yz面剖切的示意剖视图, 图5中(b)是实施方式所涉及的置换器组件的连结部的沿xz面剖切的示意剖视图。 图6是表示比较例所涉及的置换器连结部的图。 图7中(a)及(b)是表示实施方式所涉及的置换器组件的另一例的示意图。 图中:10-超低温制冷机,18-置换器组件,20-第1置换器,20b-第1置换器下盖部, 22-第2置换器,22a-第2置换器上盖部,24-十字形连接器,24a-第1连接器销,24b-第2连接 器销,46-第1凹部,48-第1销孔,50-第2凹部,52-第2销孔,54-连接器销容纳部,56-横向孔, 60-置换器中心轴。
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